Bruchmechanische Untersuchung von Metall-Keramik-Verbundsystemen für die Anwendung in der Hochtemperaturbrennstoffzelle:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek
2009
|
| Schriftenreihe: | Schriften des Forschungszentrums Jülich
Reihe Energie & Umwelt ; Bd. 50 |
| Schlagworte: | |
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| Beschreibung: | 118 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
MOTIVATION
.
1
1.2
DAS
AUTOMOBILE
BORDHEIZKRAFTWERK
.
2
1.3
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
3
2
GRUNDLAGEN
5
2.1
BRENNSTOFFZELLENTYPEN
-
UEBERSICHT
.
5
2.2
HOCHTEMPERATURBRENNSTOFFZELLE
-
SOLID
OXIDE
FUEL
CELL
(SOFC)
.
6
2.2.1
FUNKTIONSWEISE
.
6
2.2.2
STACKDESIGN
.
7
2.3
BASISKOMPONENTEN
PLANARER
SOFC-STACKS
.
8
2.3.1
ELEKTROLYT
.
8
2.3.2
ELEKTRODEN
.
9
2.3.3
METALLISCHE
INTERKONNEKTOREN
.
10
2.4
RAHMENBEDINGUNGEN
FUER
DIE
SOFC-FUEGETECHNIK
.
10
2.4.1
PHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
10
2.4.2
THERMOCHEMISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
11
2.4.3
FERTIGUNGSTECHNISCHE
RAHMENBEDINGUNGEN
.
11
2.4.4
AUTOMOBILSPEZIFISCHE
ANFORDERUNGEN
.
11
2.4.5
ZUSAMMENFASSENDES
ANFORDERUNGSPROFIL
.
12
2.5
STAND
DER
SOFC-FUEGETECHNIK
.
12
2.5.1
GLASLOT
.
12
2.5.2
KOMPRESSIBLE
DICHTUNGEN
.
13
2.5.3
KOMMERZIELL
ERHAELTLICHE
AKTIV-LOTE
.
13
2.5.4
REACTIVE-AIR-BRAZING
-
RAB
.
14
2.6
THERMOCHEMISCHE
EIGENSCHAFTEN
SILBERBASIERTER
FUEGESYSTEME
.
14
2.6.1
DAS
SYSTEM
AG-O2
.
14
2.6.2
DAS
SYSTEM
AG-CUO
.
17
2.7
KONSEQUENZEN
FUER
DIE
MECHANISCHE
CHARAKTERISIERUNG
.
19
3
EIGENE
UNTERSUCHUNGEN
21
3.1
BIEGUNG
DES
FUEGEBEREICHS
-
BELASTUNG
IN
MODE
I
.
21
3.1.1
PROBENGESTALTUNG
.
21
3.1.2
TESTMETHODE
.
22
3.1.3
PROBENARTEN
.
23
3.1.4
PROBENABMESSUNGEN
.
23
3.1.5
VERSUCHSFUEHRUNG
.
23
3.1.6
AUSWERTUNG
.
25
3.2
SCHERUNG
DES
FUEGEBEREICHS
-
BELASTUNG
IN
MODE
II
.
26
3.2.1
VERSUCHSANORDNUNG
UND
GESTALTUNG
DER
SCHERPROBE
.
27
3.2.2
SCHERVERFORMUNG
-
RHEOLOGISCHER
ANSATZ
.
28
3.2.3
KRIECHVERFORMUNG
DER
LOTMATRIX
.
29
3.3
DATENAUSWERTUNG
UND
MESSFEHLERKORREKTUR
.
31
3.3.1
AUSWERTUNG
DER
MESSDATEN
.
31
3.3.2
KORREKTUR
DER
MESSWERTE
.
34
3.4
THERMOSCHOCKBEHANDLUNG
.
35
3.5
VERSUCHSMATERIALIEN
.
36
3.5.1
LOTE
.
36
3.5.2
FUEGEPARTNER
.
37
3.5.3
UEBERSICHT
DER
UNTERSUCHTEN
FUEGEVARIANTEN
.
38
3.6
LOETVERFAHREN
.
39
3.6.1
TEMPERATURPROGRAMM
.
39
3.6.2
WERKZEUGE
.
40
4
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
41
4.1
MODE
I
-
BELASTUNG
BEI
RAUMTEMPERATUR
.
41
4.1.1
VERSAGEN
DES
ANODENSUBSTRATS
DER
SOFC
.
41
4.1.2
MIKROSTRUKTUR
UND
SCHADENSMECHANISMEN
DER
FUEGUNGEN
IM
HERSTELLUNGSZUSTAND
42
4.1.3
SCHICHTHAFTUNG
IM
HERSTELLUNGSZUSTAND
.
48
4.1.4
ALTERUNG
DER
FUEGUNG
IM
REALEN
STACKBETRIEB
.
50
4.1.5
MIKROSTRUKTUR
UND
SCHADENSMECHANISMEN
NACH
ALTERUNG
IN
OXIDIERENDER
AT
MOSPHAERE
.
51
4.1.6
SCHICHTHAFTUNG
NACH
ALTERUNG
IN
OXIDIERENDER
ATMOSPHAERE
.
54
4.1.7
MIKROSTRUKTUR
UND
SCHADENSMECHANISMEN
NACH
ALTERUNG
IN
REDUZIERENDER
AT
MOSPHAERE
.
55
4.1.8
SCHICHTHAFTUNG
NACH
ALTERUNG
IN
REDUZIERENDER
ATMOSPHAERE
.
57
4.1.9
SCHICHTHAFTUNG
NACH
THERMOSCHOCK
.
58
4.1.10
ERGAENZENDE
VERSUCHE
.
61
4.2
MODE
II
-
SCHERBELASTUNG
BEI
BETRIEBSTEMPERATUR
.
64
4.2.1
ERMITTLUNG
ELASTISCHER
KENNWERTE
-
VERSUCHE
MIT
KLEINEN
WEGMESSWERTEN
.
64
4.2.2
SCHERVERHALTEN
BEI
KONSTANTER
VERFORMUNGSRATE
.
65
4.2.3
SCHERVERHALTEN
BEI
KONSTANTER
BELASTUNG
-
ZEITSTANDVERSUCH
.
68
4.2.4
RELAXATIONSVERSUCHE
UND
BEDEUTUNG
DER
STACKVERSPANNUNG
.
71
5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
81
LITERATURVERZEICHNIS
85
ABBILD
UNGSVERZEICHNIS
97
TABELLENVERZEICHNIS
101
ANHANG
103
A
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
103
B
PHASENDIAGRAMME
107
C
SENSITIVITAETSANALYSE
FUER
VERSUCHE
IN
MODE
I
BELASTUNG
113
C.1
DICKENVERHAELTNIS
VON
PROBENSUBSTRAT
UND
VERSTEIFUNGSELEMENT
.
113
C.2
E-MODUL
DES
LOTES
.
115
DANKSAGUNG
117 |
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